<script language="JavaScript" src="http://www.vcharkarn.com/javafeed/article/18774" type="text/javascript"></script>

พอลิเมอร์ วัสดุเอนกประสงค์ ทุกคนคงคุ้นเคยกกับพลาสติก และได้ใช้งานวัสดุชนิดนี้มาเป็นอย่างดี เนื่องจากพลาสติกเป็นวัสดุที่ถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน พลาสติกจัดเป็นพอลิเมอร์ (polymer) ชนิดหนึ่ง เราลองมาทำความรู้จักกับสารประกอบชนิดนี้กันเลย ผู้เขียน: ผศ. ดร. ปกรณ์ และ ดร. มัณทนา โอภาประกาสิต ชมแล้ว: 120,533 ครั้ง post ครั้งแรก: Thu 21 June 2007, 4:12 pm ปรับปรุงล่าสุด: Wed 13 February 2008, 12:20 pm อยู่ในส่วน: เคมี, ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม, เทคโนโลยีวัสดุ แก้ไขงานเขียน

กระบวนการสังเคราะห์พอลิเมอร์แบ่งออกเป็น 2 ประเภทตามกลไกลของปฏิกิริยา (polymerization mechanisms) คือ การสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบเติม (Addition polymerization) หรือกลไกแบบต่อสายโซ่ (Chain-growth polymerization) และการสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบควบแน่น (condensation polymerization) หรือกลไกแบบขั้น (Step-growth polymerization) โดยการสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบเติมนั้น เป็นการต่อมอนอมอร์เข้าไปยังสายโซ่พอลิเมอร์ครั้งละหนึ่งหน่วยตามลำดับจนได้สายโซ่ยาวของพอลิเมอร์ ปฏิกิริยาเริ่มจากการใช้สารเริ่มปฏิกิริยา (initiator) มาสร้างพันธะกับมอนอเมอร์ 1 หน่วยก่อน จากนั้นจึงสร้างพันธะเชื่อมกับหน่วยมอนอเมอร์อื่นทีละหน่วยๆ จนได้สายโซ่ยาวในที่สุด มอนอเมอร์ที่เหมาะสำหรับปฏิกิริยาประเภทนี้จะต้องมีพันธะคู่ (double bond) ในหน่วยโมเลกุล ซึ่งโดยทั่วไปใช้หมู่ไวนีล () ซึ่งพันธะไพ (Pi bond) ในพันธะคู่นี้จะแตกตัวเพื่อสร้างพันธะใหม่เพื่อเชื่อมต่อกับมอนอเมอร์หน่วยต่อๆไป ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์พอลิไวนีล คลอไรด์ (polyvinyl chloride) หรือ PVC ดังนี้



ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ PVC (In = สารเริ่มปฏิกิริยา)


กลไกแบบต่อสายโซ่ (Chain-growth polymerization

ในขณะที่การสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบควบแน่น ต้องใช้มอนอเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชัน (functional group) อย่างน้อย 2 หมู่ในหนึ่งหน่วย มาทำปฏิกิริยาแบบควบแน่น เกิดเป็นสารประกอบที่มีขนาดใหญ่ขึ้น แล้วปลดปล่อยสารประกอบขนาดเล็กออกมา เช่น น้ำ () หรือกรดไฮโดรคลอริค () เป็นต้น โดยกลไกการเชื่อมต่อของหน่วยมอนอเมอร์จะเกิดตามลำดับขั้น กล่าวคือ มอนอเมอร์ 1 หน่วยจะเชื่อมต่อกัน เป็นสายโซ่ที่ยาว 2 หน่วยก่อน จากนั้นจึงเชื่อมต่อกันอีก เป็นสาย 4 หน่วย ต่อไป เป็นขั้นๆ ดังนั้น จึงเรียกการสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบนี้ว่ามีกลไกของปฏิกิริยาแบบขั้น (step growth) โดยทั่วไปการสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบควบแน่นจะเป็นปฏิกิริยาแบบสมดุล (Equilibrium) ซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาไปข้างหน้าและปฏิกิริยาย้อนกลับ ทำให้การสังเคราะห์สายโซ่ยาวของพอลิเมอร์เกิดขึ้นได้ค่อนข้างยาก แนวทางแก้ไขคือ การรบกวนสมดุลของปฏิกิริยาเพื่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ได้มากขึ้น เช่น การดึงเอาผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ที่ได้ หรือสารประกอบขนาดเล็กที่ควบแน่นออกมา ออกจากระบบอย่างต่อเนื่อง จะทำให้ปฏิกิริยาเกิดไปข้างหน้าได้ดีขึ้น และสังเคราะห์สายโซ่ยาวของพอลิเมอร์ได้ในที่สุด

ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ Nylon จากมอนอเมอร์ diacid และ diamine ซึ่งประกอบด้วยหมู่ฟังก์ชัน 2 หมู่ในหน่วยโมเลกุล

กลไกของปฏิกิริยาแบบขั้น (step growth) โดย x คือ สารโมเลกุลเล็กที่กลั่นตัวออกจากปฏิกิริยา

---

บทความอื่น

บทความแนะนำ

Blog แนะนำ

Hot Links

คลังข้อสอบ | ข่าววิชาการ
เล่นกล/เกม | อ่านนิยาย
ข่าวทุนการศึกษา | ลิงค์

ขอบคุณผู้สนับสนุน